Báo cáo đề tài ván khuôn nhôm

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.06 MB, 92 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI</small></b>

<b>ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP BỘNghiên cứu sử dụng ván khuôn nhôm trong thi công xây dựng</b>

<b>tại Việt Nam</b>

<i><b>Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Kiến trúc Hà NộiChủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Trường Huy</b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI</small></b>

<b>ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP BỘNghiên cứu sử dụng ván khuôn nhôm trong thi công xây dựng tại</b>

<b>Việt Nam</b>

<b>Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội<sub>TS. Nguyễn Trường Huy</sub></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>1. Tính cấp thiết của đề tài...6</b>

<b>2. Mục tiêu nghiên cứu...8</b>

<b>3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu...8</b>

<b>4. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của nhiệm vụ...8</b>

<b>5. Phương pháp nghiên cứu...8</b>

<b>CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG VÁN KHN TRONG XÂYDỰNG...10</b>

<b>1.1. Giới thiệu chung về ván khn trong thi công xây dựng...10</b>

1.1.1. Khái niệm, yêu cầu chung đối với ván khn...10

1.1.2. Phân loại ván khn...14

<b>1.2. Tình hình sử dụng các ván khuôn trong thi công xây dựng tại các nước</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

1.3.4. Ván khuôn Composite – Nhựa tổng hợp...29

<b>CHƯƠNG 2. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN VỀ SỬ DỤNG VÁNKHUÔN NHÔM TRONG XÂY DỰNG...30</b>

<b>2.1. Cơ sở khoa học về sử dụng ván khuôn nhôm trong xây dựng...30</b>

2.1.1. Khái niệm ván khuôn, ván khuôn nhôm...30

2.1.2. Đặc điểm công nghệ – kỹ thuật ván khuôn nhôm trong xây dựng...31

2.1.3. Cấu tạo các bộ phận làm ván khuôn...32

2.1.4. Phân loại ván khuôn nhôm...34

<b>2.2. Cơ sở pháp lý về sử dụng ván khuôn nhôm trong thi công xây dựng....36</b>

2.2.1. Trên thế giới...36

2.2.2. Quy định, hướng dẫn và tiêu chuẩn về ván khuôn nhôm tại Việt Nam...41

<b>2.3. Cơ sở thực tiễn về sử dụng ván khuôn nhôm trong thi công xây dựng. 47</b> 2.3.1. Tại một số nước Châu Âu...47

2.3.2. Tại một số nước ở Châu Á...48

2.3.3. Tại một số nước ở Châu Phi...50

<b>CHƯƠNG 3. THỰC TRẠNG SỬ DỤNG VÁN KHUÔN NHÔM TRONGTRONG THI CÔNG XÂY DỰNG TẠI VIỆT NAM...51</b>

<b>3.1. Thực trạng thi công ván khuôn nhà cao tầng tại Việt Nam...51</b>

3.1.1. Thự trạng phát triển nhà cao tầng tại Việt Nam...51

3.1.2. Thực trạng việc thi công ván khuôn nhà cao tầng...53

<b>3.2. Thực trạng sử dụng ván khuôn nhôm trong thi công xây dựng tại ViệtNam...54</b>

3.2.1. Ván khuôn nhôm trong thi công dự án Huyndai Hill State Hà Đông...54

3.2.2. Ván khuôn nhôm trong thi công Landmark 81...55

3.2.3. Ván khuôn nhôm trong thi dự án khu nhà ở hộ gia đình Formosa Hà Tĩnh ...58

3.2.4. Ván khn trượt trong thi cơng tổ hợp dự án tại Trung Hịa Nhân cơng Chính do Cơng tyVinaconex thi cơng...60

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>CHƯƠNG 4. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP THÚC ĐẨY SỬ DỤNG VÁN</b>

<b>KHUÔN NHÔM TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG TẠI VIỆT NAM...62</b>

<b>4.1. Giải pháp thúc đẩy sử dụng ván khuôn nhôm trong thi công xây dựng62</b> 4.1.1. Nâng cao sự tiếp cận các tiêu chuẩn quốc gia với các tiêu chuẩn quốc tế, tiêu chuẩn khu vực một cách thích hợp thơng qua hài hịa tiêu chuẩn...62

4.1.2. Hồn thiện thể chế, chính sách nhằm phát triển hệ thống tiêu chuản quốc gia...63

4.1.3. Hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật ngành xây dựng...67

<b>4.2. Giải pháp thiết kế ván khuôn nhôm trong thi công xây dựng...71</b>

4.2.1. Yêu cầu đối với việc thiết kế ván khuôn nhôm...71

4.2.2. Giải pháp về trạng thái giới hạn về độ bền...72

4.2.3. Giải pháp trong thiết kế tấm ván khuôn (cốp pha)...73

4.2.4. Giải pháp trong thiết kế Vành gông...73

4.2.5. Giải pháp trong thiết kế giá nâng...74

4.2.6. Giải pháp trong thiết kế ty kích...76

<b>4.3. Giải pháp ván khuôn nhôm cho các kết cấu đặc biệt...77</b>

4.3.1. Giải pháp trong thiết kế ván khuôn cột...77

4.3.2. Giải pháp trong thiết kế ván khuôn nằm ngang...77

<b>4.4. Giải pháp lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn nhôm trong thi công xâydựng...78</b>

4.4.1. Giải pháp lắp dựng ván khuôn nhôm trong thi công xây dựng...78

4.4.2. Giải pháp tháo dỡ ván khuôn nhôm...87

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

Hình 1.1 Ván khn trượt silo Hình 1.2 Ván khn bay

Hình 1.3 Hình ảnh ván khn nhơm của hãng SAMMOK Hình 2.1 Cấu tạo các bộ phận làm ván khn

Hình 2.2 Thi cơng ván khn nhơm tại một số nước Châu Phi

Hình 3.1 Hình ảnh thi cơng ván khuôn nhôm tại dự án Huyndai Hill State

Hình 3.2 Hình ảnh thi công hệ Rail Climbing System RCS-P của Peri Hình 3.3 Hình ảnh thi cơng hệ thống ván khn của Kumkang

Hình 3.4 Hình ảnh thi cơng ván khn nhơm tại dự án khu nhà ở hộ gia đình Formosa Hà Tĩnh

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

Bảng 2.1 chỉ tiêu hóa học của ván khn nhơm theo tiêu chuẩn AA6061-T6

Bảng 2.2 Thời gian tối thiểu để tháo dỡ ván khuôn (bê tông chế tạo từ xi măng pooc lăng loại 42.5 theo BS 12:1991 hoặc xi măng bền Sulphat loại 42.5 theo BS 4027:1991)

Bảng 2.3 M t số tiêu chuẩn, quy chuẩn liên quan tới ván khuôn nhômột số tiêu chuẩn, quy chuẩn liên quan tới ván khuôn nhôm Bảng 2.4 Các yêu cầu kiểm tra cốp pha, đà giáo

Bảng 2.5 Sai lệch cho phép đối với cốp pha, đà giáo đã lắp dựng xong Bảng 2.6 Cường độ bê tông tối thiểu để tháo dỡ cốp pha đà giáo chịu lực

(%R28) khi chưa chất tải

Bảng 4.1 Sai số cho phép khi thiết kế tấm cốp pha Bảng 4.2 Sai số cho phép khi thiết kế Vành gông Bảng 4.3 Sai số cho phép khi thiết kế Giá nâng Bảng 4.4 Sai số cho phép khi thiết kế Ty kích Bảng 4.5 Hệ số vượt tải

Bảng 4.6 Sai lệch cho phép đối với ván khuôn và giàn giáo đã dựng xong

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>PHẦN A. MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của đề tài</b>

Trên thế giới, cơng nghệ xây dựng nói chung và cơng nghệ ván khn nói riêng đã rất phát triển. Những năm đầu thế kỷ XX, nước Mỹ đã xây dựng được các tịa nhà siêu cao tầng như: Empire State Building hồn thành năm 1931, 102 tầng cao 318m tại NewYork; GE Building hoàn thành năm 1933, 69 tầng cao 250m tại NewYork; Strump Building hoàn thành năm 1930, 70 tầng cao 283m.

Trong những thập niên gần đây, nhà cao tầng và siêu cao tầng đã phát triển rộng khắp từ châu Âu đến châu Á, châu Phi với các tòa nhà nổi tiếng như: Burj Dubai 160 tầng cao 828m ở Các Tiểu Vương Quốc Ả rập Thống nhất; Tháp International Commerce Center,Hồng Kông,Trung Quốc, cao 90 tầng, 409,6m; tháp Nebenazhnaya cao 59 tầng cao 268m ở châu Âu,…điều đó chứng tỏ công nghệ thi công đã được ứng dụng và phát triển rất nhanh trên thế giới đặc biệt trong thi công nhà cao tầng và siêu cao tầng.

Công nghệ ván khuôn hiện nay trên thế giới rất phong phú cả về chủng loại và vật liệu chế tạo, đặc biệt là công nghệ ván khuôn sử dụng vật liệu nhẹ. Các loại ván khn điển hình như: ván khn trượt, ván khuôn tấm mảng lớn, ván khuôn bay, ván khn nhơm định hình là những ván khn được sử dụng cùng với sự phát triển cũng như cơ giới hóa kỹ thuật thao tác mang những đặc thù riêng trong thi cơng cơng trình.

Từ những năm 1990, chính sách đổi mới kêu gọi đầu tư nước ngoài cùng với sự phát triển kinh tế đã tạo điều kiện đẩy mạnh xây dựng nhà cao tầng ở một số đô thị lớn ở Việt Nam. Sự phát triển nhanh chóng thể loại nhà này đã làm thay đổi bộ mặt đô thị của cả nước, đầu tiên là ở Hà Nội và TP HCM, sau đó lan rộng ra nhiều tỉnh, thành khác.

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

Ở Việt Nam đã có một số cơng trình siêu cao tầng đã và đang xây dựng đó là Bitexco Financial Tower tại TP Hồ Chí Minh (262m, 68 tầng) và Keangnam HaNoi Landmark Tower (336m, 48 và 70 tầng). Cơng trình Lotte Center HaNoi (68 tầng). Nhiều dự án nhà SCT khác như Vietinbank Tower (68 tầng), Petro VietNam Twin Tower (110 tầng), Posco Vinatex Tower (68 tầng), SaiGon Centre Tower (88 tầng)…Đầu tư xây dựng nhà siêu cao tầng hiện nay và trong tương lai gần sẽ là xu hướng phát triển tất yếu của ngành xây dựng nước ta trong bối cảnh hội nhập, tồn cầu hóa.

Bên cạnh đó, cơng nghệ thi cơng tại Việt Nam cũng đã có những bước chủn biến nhanh chóng với cơng nghệ thi cơng lắp ghép và đổ bê tơng tồn khối tại chỗ cho kết cấu khung bê tông chịu lực. Sự phát triển vượt bậc về công nghệ xây dựng trong thi cơng nhà cao tầng và siêu cao tầng, địi hỏi công tác ván khuôn, giàn giáo cũng phải phù hợp với công nghệ thi công hiện đại, phải phong phú về chủng loại, kiểu dáng, phải hạn chế sử dụng gỗ và phải phát triển theo xu thế hội nhập.

Hiện nay, ván khuôn nhôm đang tiến sâu vào thị trường Việt Nam. Một số cơng trình xây dựng nhà cao tầng đã sử dụng loại ván khuôn này. Đây là cơng nghệ ván khn mới. Địi hỏi xây dựng cần nghiên cứu ưu nhược điểm của nó để khơng chỉ là học hỏi, làm theo mà làm chủ công nghệ ván khn nhơm trong

<i>mơi trường Việt Nam. Vì vậy, lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu sử dụng ván khuôn</i>

<i>nhôm trong thi công xây dựng tại Việt Nam” là cần thiết và mang tính thực tiễn</i>

Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở phục vụ xây dựng tiêu chuẩn hay quy trình kỹ tḥt thi cơng ván khn nhơm ở nước ta, qua đó nâng cao chất lượng và tiến độ thi cơng cơng trình.

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<b>2. Mục tiêu nghiên cứu</b>

- Tìm hiểu về ván khuôn nhôm đang sử dụng trong thi công xây dựng tại Việt Nam và trên thế giới.

- Nghiên cứu sử dụng ván khuôn nhôm trong thi công xây dựng tại Việt Nam.

- Đề xuất các dự thảo tiêu chuẩn kỹ thuật ván khuôn nhôm trong thi công xây dựng tại Việt Nam.

<b>3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu</b>

- Đối tượng nghiên cứu: Các loại ván khuôn nhôm trong thi công xây dựng - Phạm vi nghiên cứu: Các nghiên cứu trong và ngồi nước có liên quan tới đề tài.

<b>4. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của nhiệm vụ</b>

- Ý nghĩa lý luận: Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần bổ sung cơ sở khoa học về thi cơng nói chung, thi cơng sử dụng ván khn nhơm nói riêng, ngồi ra cũng là tài liệu tham khảo cho công tác giảng dạy, nghiên cứu khoa học tại các trường đào tạo kỹ thuật xây dựng và vật liệu xây dựng.

- Ý nghĩa thực tiễn: Đề tài góp phần quan trọng trong q trình phát triển ứng dụng công nghệ/ kỹ thuật mới trong thi công xây dựng để nâng cao chất lượng và đẩy nhanh tiến độ thi cơng xây dựng. Mặt khác cịn phục vụ nhiệm vụ ban hành văn bản quy phạm pháp ḷt liên quan tới khía cạnh thi cơng xây dựng và sử dụng ván khuôn.

<b>5. Phương pháp nghiên cứu</b>

- Phương pháp phân tích, tổng hợp: Phân tích là nghiên cứu các tài liệu, lý luận khác nhau bằng cách phân tích chúng thành từng bộ phận để tìm hiểu sâu sắc về đối tượng. Tổng hợp là liên kết từng mặt, từng bộ phận thơng tin đã được phân tích tạo ra một hệ thông lý thuyết mới đầy đủ và sâu sắc về đối tượng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

- Phương pháp phân loại, hệ thống hóa lý thuyết: Phân loại là sắp xếp các tài liệu khoa học theo từng mặt, từng đơn vị, từng vấn đề có cùng dấu hiệu bản chất, cùng một hướng phát triển. Hệ thống hóa là sắp xếp tri thức thành một hệ thống trên cơ sở một mơ hình lý thuyết làm sự hiểu biết về đối tượng đầy đủ hơn. - Phương pháp chuyên gia: Là phương pháp sử dụng trí tuệ của đội ngũ chuyên gia để xem xét nhận định bản chất của đối tượng, tìm ra một giải pháp tối ưu.

- Phương pháp phân tích, tổng kết kinh nghiệm: Là phương pháp nghiên cứu và xem xét lại những thành quả thực tiễn trong quá khứ để rút ra kết luận bổ ích cho thực tiễn và khoa học.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG VÁN KHUÔN TRONG XÂYDỰNG</b>

<b>1.1. Giới thiệu chung về ván khuôn trong thi công xây dựng</b>

<i><b>1.1.1. Khái niệm, yêu cầu chung đối với ván khuôn</b></i>

<i>a. Khái niệm, tầm quan trọng của ván khuôn</i>

Ván khuôn là khuôn mẫu tạm thời bằng gỗ, kim loại, hoặc các vật liệu khác được gia cơng nhằm tạo hình thù các kết cấu bê tông hoặc bê tông cốt thép. Sau khi bê tông đông cứng chúng được đem đi sử dụng vào cơng trình khác. Ván khn là một công cụ thi công rất cần thiết và quan trọng cho việc đúc bê tông tại hiện trường cũng như trong nhà máy. Vì vậy khi chế tạo, sử dụng ván khuôn cần đáp ứng được những yêu cầu nhất định.

Ván khn có hai chức năng chủ yếu:

+ Chống lực đẩy của bê tơng ướt và đảm bảo kích thước hình học theo thiết kế của cấu kiện bê tông.

+ Quyết định chất lượng bề mặt bê tông.

Ván khuôn được định vị theo vị trí thiết kế nhờ giàn giáo, hoặc các phương tiện chống đỡ khác.

Đa số ván khuôn làm bằng gỗ hoặc bằng kim loại, được sản xuất trong nhà máy, công xưởng hoặc tại hiện trường lắp ráp. Dù tạo ở đâu, ván khuôn cũng phải đáp ứng các yêu cầu chủ yếu sau:

+ Phải chế tạo đúng theo kích thước của các bộ phận kết cấu cơng trình. + Phải bền, cứng, ổn định, khơng cong, không vênh.

+ Phải gọn, nhẹ, tiện dụng và dễ tháo lắp.

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

+ Phải sử dụng được nhiều lần. Đối với ván khuôn gỗ phải dùng được 3-7 lần; ván khuôn bằng kim loại phải dùng được từ 50-200 lần. Để sử dụng được nhiều lần, sau khi dùng xong phải được cạo tẩy sạch sẽ; và bôi dầu mỡ với các ván khuôn bằng kim loại, cất vào những nơi khơ ráo.

Ván khn là cơng trình tạm, hầu hết chỉ phục vụ cho việc đổ bê tông mà khơng giữ lại ở cơng trình. trong khn hỗn hợp vữa bê tông đông cứng dần. Sau khi bê tông đạt đến cường độ cho phép, ván khuôn được tháo ra. Có những trường hợp ván khn khơng được tháo ra mà để ở lại kết cấu (gọi là ván khuôn lưu hay ván khuôn chết).

Ván khuôn ảnh hưởng nhiều đến thời gian thi công, đến chi phí và chất lượng cơng trình. Nhiều nhà thiết kế chỉ quan tâm đến việc lựa chọn kết cấu cơng trình sao cho chi phí về vật liệu bê tông và sắt thép hạ nhất, mà không chú trọng đến yếu tố ván khuôn và biện pháp đúc bê tơng cơng trình. Trong một số bộ phận cơng trình, kinh phí cho cơng tác ván khn cịn cao hơn kinh phí cho vật tư bê tơng và sắt thép của bộ phận cơng trình đó.

Ván khn tuy chỉ là một kết cấu tạo hình và chống đỡ tạm thời, nhưng người thiết kế vẫn phải có trách nhiệm tạo dựng hệ kết cấu tạm thời đó, phải đảm bảo vững chắc, ổn định và an tồn. Đã có những trường hợp ván khn bị bung, bể trong lúc đúc bê tông hoặc cơn lốc làm bay cả hệ thống ván khuôn. Mọi sự cố về ván khn dù nhỏ cũng làm trì hỗn thi cơng, làm tăng giá thành cơng trình và gây hại cho người.

Thành phần ván khuôn bao gồm:

+ Ván mặt là phần tiếp xúc trực tiếp với bê tơng, quyết định hình dạng, kích thước và chất lượng bề mặt kết cấu;

+ Sườn cứng liên kết với ván mặt tăng độ cứng cho ván khuôn;

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

+ Các phụ kiện ván khuôn liên kết dùng để liên kết các tấm ván khuôn với nhau trong cùng một mặt phẳng hoặc ở những mặt phẳng khác nhau, liên kết ván khuôn với hệ chống đỡ.

<i>b. Yêu cầu chung đối với ván khuôn</i>

Ván khuôn (ván khuôn xây dựng) là một công cụ thi công rất cần thiết và quan trọng cho việc đúc bêtông tại hiện trường cũng như trong nhà máy. Vì vậy khi chế tạo, sử dụng, ván khuôn cần đáp ứng được những yêu cầu kỹ thuật nhất định. Đa số ván khuôn được làm bằng gỗ, hoặc bằng kim loại, được sản xuất ở trong nhà máy, công xưởng hoặc ở ngay hiện trường. Dù sản xuất ở đâu, ván khuôn cũng được đáp ứng các yêu cầu sau :

- Công tác ván khuôn phải thực hiện phù hợp với các quy phạm hiện hành của các cơng tác có liên quan. Ngồi ra, khi thiết kế ván khn, cần theo các tiêu chuẩn thiết kế khác nhau có liên quan.

- Ván khuôn cần được thực hiện theo bản vẽ thiết kế. Đối với những dạng ván khuôn phức tạp, cần thực hiện đồng thời giữa thiết kế cơng trình và thiết kế ván khuôn; với những dạng ván khuôn quen thuộc như cột, dầm, sàn cần thực hiện đầy đủ những quy định chung để đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật.

- Ván khuôn cần được chuẩn bị ở ngồi cơng trình xây dựng theo thứ tự sử dụng.

- Những cấu kiện của ván khuôn và các phụ kiện kèm theo phải được gia công theo bản vẽ thiết kế: nghiệm thu thấy đạt yêu cầu mới cho xuất xưởng .

- Ván khn mang đến cơng trình cần được chuẩn bị kĩ càng, đánh dấu từng cấu kiện, ở vị trí dễ thấy, bằng sơn: ván khn phải hoàn chỉnh với các chi tiết kèm theo. Số lượng và thời gian dùng ván khuôn phải đảm bảo yêu cầu thi công liên tục theo tiến độ thi cơng của cơng trình.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

- Ván khn giàn giáo phải được sử dụng theo đúng quy định, có theo dõi. Ván khn nên sử dụng lại, với số lần càng nhiều càng tốt. Đối với ván khuôn gỗ phải dùng được từ 3-7 lần, ván khuôn thép hay ván khuôn nhôm phải dùng được từ 50-200 lần. Để dùng được nhiều lần ván khuôn sau khi dùng xong phải được cạo, tẩy sạch sẽ; phải bôi dầu mỡ, cất đặt vào những nơi khô ráo. Gỗ dùng để sản xuất ván khn thường là gỗ nhóm V-VII.

- Công tác ván khuôn cần được thực hiện theo dây chuyền sản xuất. Khi gia cơng cần bố trí hợp lí cơng cụ sản xuất, vật liệu, tổ chức vận chuyển. Khi lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn, cần phân chia thành những đoạn thi công và phối hợp với các công việc khác như lắp đặt cốt thép, đổ bê tông v.v…

- Để thực hiện công tác ván khn tại cơng trình, cần làm cho mỗi khu vực xây dựng có đủ nhân lực với những dụng cụ đồng bộ. Ván khn phải :

+ Có hình dạng, kích thước phù hợp với những bộ phận kết cấu và cơng trình có trong bản vẽ thiết kế.

+ Phải bền, cứng, ổn định, không cong, vênh .

+ Chịu được tải trọng bản thân của ván khuôn, bêtông cốt thép, trọng lượng của người khi đổ bêtơng, sức gió v.v…

+ Kín khít khơng cho nước và vữa xi măng chảy ra.

+ Gọn, nhẹ, tiện dụng, vận chuyển, tháo, lắp dễ dàng và thuận lợi; khi tháo ván khuôn, không gây sứt mẻ, nứt vỡ bêtông, cũng như hư hỏng ván khn; khơng gây khó khăn cho việc đặt cốt thép và đổ bêtông;

+ Tạo được bề mặt bê tông phẳng và nhẵn; + An toàn khi sử dụng;

- Khi tháo ván khuôn, giàn giáo xây dựng, không được gây lực chấn động vì dễ làm hư hỏng bêtơng. Các cột giáo chống đỡ phải chịu tải trọng cơng trình, cần đạt trên các tấm đệm điều chỉnh được độ cao (như nêm, kích, đện cát hình

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

trụ) hoặc bản thân cột giáo có trang bị bộ phẩn điều chỉnh được độ cao (như bố trí vít xoay tại chân cột, đầu cột, hoặc cách chân cột khoảng 0,8- 1 m).

<i><b>1.1.2. Phân loại ván khuôn</b></i>

<i>a. Căn cứ vào đối tượng kết cấu sử dụng</i>

Có các loại

- Ván khn móng:

- Ván khn tường: ván khn tường đơn giản hơn so với các cấu kiện bê tông khác vì lực thực tế chống lại nó ít hơn, hầu hết tải trọng được mang theo chiều dọc xuống.

- Ván khuôn cột: ván khuôn cột được làm thường bằng tấm gỗ hoặc kim loại.

- Ván khuôn dầm:ván khuôn dầm bao gồm phần mở xun qua và vì nó khơng được đóng ở phía trên địi hỏi nhiều khung hỗ trợ hơn để hạn chế các bên. - Ván khuôn sàn: sàn nhà địi hỏi một diện tích lớn của ván khuôn thường được cung cấp thường xuyên từ dầm này sang dầm khác.

- Ván khn vịm v…v

<i>b. Căn cứ vào cấu tạo(1) Ván khuôn cố định</i>

Ván khuôn cố định thường làm bằng gỗ, ít khi làm bằng kim loại, được gia công tại hiện trường. Khi chế tạo ván khuôn, người ta làm theo từng bộ phận kết cấu của cơng trình nào đó để đổ bê tơng. Sau khi bê tơng đơng cứng tháo ra thì khơng thể dùng cho cơng trình khác loại, khi dùng cho cơng trình khác phải gia cơng lạị.

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

Việc liên kết các tấm ván nhỏ thành các mảng lớn thường đóng bằng đinh nên ván khn chóng hỏng, hệ số luân chuyển thấp. Kích thước của các tấm gỗ và cách cấu tạo phụ thuộc vào kích thước của các kết cấu phần phải đúc.

- Ưu điểm của ván khuôn cố định là sản xuất dễ dàng.

- Nhược điểm là tiêu hao nhiều vật liệu (vì phải cắt vụn để thích hợp với các chi tiết của kết cấu cơng trình) và nhân cơng, kinh tế.

Ván khn định hình hay cịn gọi là ván khn luân lưu và ván khuôn luân chuyển. Được chế tạo định hình thành từng bộ phận, từng tấm tiêu chuẩn trong các nhà máy hoặc các công xưởng. Khi đưa ra thi công tại công trường người công nhân chỉ liên kết chúng với nhau bằng các phụ kiện tạo thành hình dáng chuẩn xác theo thiết kế để đổ bê tông. Sau khi bê tông đủ cường độ người ta tháo ngun hình đem đi thi cơng các cơng trình khác. Loại này cho phép sử dụng nhiều lần, tháo lắp dễ dàng, ít thất lạc, mất mát. Cũng vì vậy loại ván khn này cịn được gọi là ván khuôn tháo lắp hay ván khuôn luân lưu.

Trong thiết kế việc xác định kích thước của các tấm ván khn định hình cần phải xem xét một số yêu cầu sau:

- Số lượng mối nối phải đơn giản và ít nhất.

- Số loại tấm cho một kết cấu xây dựng phải ít nhất.

- Khơng nên sản xuất tấm có khối lượng lớn hơn 70kg, vì trọng lượng lớn, lắp ghép thủ cơng rất khó khăn mà phải sử dụng cơ giới.

<i>(3) Ván khuôn di chuyển</i>

Ván khuôn di chuyển (di động) là loại ván khuôn không tháo rời từng bộ phận sau mỗi chu kỳ hoạt động mà để nguyên di chuyển sang vị trí sử dụng của chu kỳ tiếp theo.

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

Tất cả ván khuôn di chuyển, dịch chuyển được (theo phương đứng hoặc phương ngang) là nhờ những thiết bị đặc biệt như: kích, tời, cần cẩu và những thiết bị liên kết. treo, đỡ… Đối với mỗi loại ván khuôn những thiết bị này được thiết kế theo chức năng chuyên dùng.

 Ván khuôn di chuyển theo phương đứng

Là ván khuôn mà khi tháo rời khỏi chu kỳ hoạt động này, nó dịch chuyển tới chu kỳ hoạt động tiếp theo theo phương thẳng đứng. Chúng được cấu tạo từ những tấm có chiều cao từ 1.2 – 1.5m. lắp vào tồn bộ chu vi cơng trình. Khi di chủn ván khuôn được nâng lên liên tục, hay từng chu kỳ cho đến khi thi công xong hết chiều cao cơng trình. Loại này có kết cấu rất nhỏ so với bề mặt kết cấu cơng trình. Ngồi ra hệ thống đỡ gọn nhẹ, tiết kiệm được nhiều vật liệu và nhân công so với loại ván khuôn cổ điển. Ván khn di chủn theo phương đứng có thể phân ra:

- Ván khuôn trượt: là ván khuôn di chuyển lên cao, nhưng việc di chuyển được tiến hành liên tục, đồng đều trong suốt q trình đổ bê tơng. Nó là một bộ ván khn hồn chỉnh dùng để thi công đổ bê tông các cấu kiện thẳng đứng của một cơng trình. Các cấu kiện nằm ngang như sàn, dầm sẽ được thi công riêng biệt theo các công nghệ khác.

Ván khuôn trượt dùng để đổ bê tông các cơng trình có chiều cao lớn, có tiết diện khơng đổi hoặc ít thay đổi, như xi-lơ, đài nước, ống khói. Ván khn trượt được dùng rộng rãi để thi cơng bê tơng tồn khối các cơng trình dân dụng, đặc biệt là xây dựng nhà ở nhiều tầng có chiều cao lớn.

- Ván khn leo: là ván khn bám vào cơng trình để di chủn lên cao. Tồn bộ ván khn hay một đoạn có thể nâng lên theo từng chu kỳ, tùy thuộc vào thời gian kể từ khi đổ bê tông cho đến khi bê tông đông kết (đủ cường

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

độ cho phép tháo ván khuôn trong phạm vi ghép ván khn). Ván khn leo thường dùng vào cơng trình có khối lớn như đập nước, tường chắn, xi-lô…

- Ván khuôn treo: là ván khuôn bám vào hệ giáo đỡ để di chủn lên cao. Tồn bộ ván khn được treo trên tháp nâng đặt ở trung tâm, và nâng lên bằng thiết bị nâng, theo từng chu kỳ, tùy thuộc vào thời gian ninh kết của bê tông (đủ cường độ cho phép tháo ván khuôn để đưa ván khuôn lên đợt trên). Ván khuôn treo thường dùng vào công trình có chiều cao lớn tiết diện khơng đổi và thay đổi như: ống khói, tháp làm lạnh…

 Ván khn di chuyển theo phương ngang

Ván khuôn di chuyển theo phương ngang là hệ ván khuôn được cấu tạo bằng những tấm khuôn, liên kết vào khung đỡ. Khung đỡ lắp trên hệ thống bánh xe, chạy trên đường ray theo chiều dài cơng trình. Việc dịch chủn này thực hiện bằng tời hay kích. Như vậy cho phép đổ bê tông trên từng phân đoạn.

Ván khuôn di chuyển theo phương ngang dùng để thi cơng các cơng trình bê tơng cốt thép như mái nhà cơng nghiệp, vịm cuốn đơn giản, các cơng trình có chiều dài lớn, tiết diện không thay đổi (như tuynen, đường hầm, mái chợ, kênh dẫn nước…).

Để sử dụng được loại ván khuôn này công trình phải đủ dài, các đoạn của kết cấu lặp lại có tính chu kỳ. Một bộ ván khn tương ứng với một đoạn cơng trình.

Ván khuôn ốp mặt là loại ván khuôn rất kiên cố. Sau khi thi công, loại ván khuôn này được để lại làm bề mặt của kết cấu, nó có thể chịu được các tải trọng trong thi công và tải trọng nén, uốn của kết cấu.

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

Cấu tạo loại ván khn này có thể bằng bê tơng cốt thép, hoặc bằng kim loại, chúng được dùng ở những cơng trình đặc biệt như cơng trình cách nhiệt, cơng trình chống bức xạ…

Ván khn đặc biệt được dùng cho các cơng trình phụ thuộc vào phương pháp đổ bể tông

Một số ván khuôn đặc biệt như: ván khuôn rút nước cho bê tông; ván khuôn tự mang tải, ván khuôn lưu (chết), ván khuôn cho bê tông đúc sẵn.

<i>c. Căn cứ vào mức độ khó khăn trong thi cơng</i>

Theo độ lớn của bộ phận cơng trình, vị trí và tầm quan trọng của các cơng trình đó, ván khn được phân loại như sau:

- Ván khuôn đơn giản, cho bê tông các loại kết cấu đơn giản (như móng bè, móng băng…).

- Ván khn trung bình, cho cơng trình khơng sử dụng khung bê tơng cốt thép, có sàn bình thường là sàn phẳng.

- Ván khn phức tạp cho cơng trình có tường chịu lực, có sàn với dầm chính, dầm phụ và cơng trình có khung bê tơng cốt thép, gồm: cột, dầm thẳng, sàn sườn có vát hoặc khơng có vát.

- Ván khn đặc biệt cho sàn có nhiều ơ, cầu thang phẳng, sàn hình nấm đa giác, sàn xi-lơ, đài nước, khung nghiêng…

- Ván khuôn đặc biệt phức tạp cho vịm, sàn nấm hình cong, ván khn cầu thang xốy ốc, dàn kèo, phễu, tháp làm lạnh…

Theo vật liệu làm ván khuôn người ta có thể phân ra:

- Ván khn gỗ làm bằng gỗ tròn, gỗ xẻ, gỗ dán chịu nước (cốp pha phủ phim), gỗ ép bền nước.

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

- Ván khuôn kim loại: làm bằng tôn mỏng, nhôm cứng (hợp kim nhôm…). - Ván khuôn làm bằng cao su, chất dẻo…

- Ván khuôn ốp mặt làm bằng bê tông, bê tông cốt thép, xi măng lưới thép và kim loại.. Trong q trình đổ bê tơng các tấm ốp mặt được liên kết chặt với chính kết cấu của bê tơng cơng trình và nằm lại ở cơng trình với chức năng trang trí bề mặt.

- Ván khn làm bằng các tấm định hình, liên kết với các kết cấu lắp ghép bằng bu lông hoặc bằng dây thép vặn xoắn.

<b>1.2. Tình hình sử dụng các ván khn trong thi công xây dựng tại các nướctrên thế giới.</b>

<i><b>1.2.1. Ván khuôn trượt</b></i>

Ván khuôn trượt lần đầu được áp dụng vào năm 1903 tại Hoa Kỳ để đổ bê tơng silo. Tiếp sau đó được dùng tại Liên Xơ từ năm 1924 rồi đến Đức năm 1931 và Rumani. Trong thời gian này, công nghệ ván khuôn trượt được sử dụng trong thi cơng nhiều cơng trình khác nhau.

<b>Sau chiến tranh thế giới lần thứ 2 thì công nghệ Ván khuôn trượt silo đã</b>

được sử dụng rộng rãi hơn trong việc xây dựng các cơng trình dân dụng và công nghiệp cao tầng. Ngày nay, Công nghệ ván khuôn trượt đang ngàng càng được ưu tiên và phát triển cùng với các công nghệ khác để có thể tiến hành thi cơng một cách hiệu quả hơn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<i>Hình 1.1. Ván khn trượt silo</i>

Ván khuôn trượt: là loại ván khuôn dịch chuyển theo phương thẳng đứng một cách liên tục. Cấu tạo của ván khn bằng thép hình, bề mặt bằng gỗ dán hoặc thép được liên kết thành mảng lớn, toàn bộ ván khuôn liên kết với hệ thống khung trượt và kích thủy lực.

Đặc điểm của loại ván khn này là dịch chuyển liên tục nên công tác bê tông, cốt thép cũng địi hỏi phải thi cơng cùng tiến độ. Loại ván khuôn này dùng thi công trượt các cấu kiện đứng như vách, tường bê tơng có kích thước, tiết diện điển hình.

Thi cơng bằng ván khn trượt là một biện pháp thi cơng trình độ cơ giới hố cao, tổ chức thi công nghiêm ngặt, tốc độ nhanh và có hiệu quả giống như cơng trình bêtơng đổ tại chỗ. Nó thơng qua trạm bơm dầu; lợi dụng mối quan hệ tương hỗ của ván khn, ty kích và bêtơng mới đổ khiến cho tồn bộ kích đem ván khuôn, sàn thao tác tải trọng thi công trên sàn cùng dịch chuyển lên cao dọc theo ty kích. Khi thi công, một mặt vừa đổ bêtông, một mặt vừa trượt ván khuôn lên trên tạo nên kết cấu theo thiết kế.

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

Thi công bê tông theo công nghệ này phải chia ra đổ bê tông cột, vách, tường trước sau đó mới ghép đổ bê tông dầm sàn.

<i><b>1.2.2. Ván khuôn tấm mảng lớn</b></i>

Ván khuôn tấm lớn dùng cho những cơng trình có bề mặt lớn, như móng thiết bị, cột lớn, tường phẳng… loại ván khn này có những ưu, khuyết điểm như sau:

 Ưu điểm:

+ Do bề mặt của ván khuôn lớn nên chất lượng của bê tông sẽ tốt hơn, trong công nghệ ván khuôn thông thường ta phải ghép bằng nhiều tấm ván khn nhỏ, có nghĩa là có nhiều mối nối, vì vậy tạo nhiều khe hở, dẫn đến dễ bị mất nước xi măng trong quá trình đổ bê tơng. Mặt khác nếu phải ghép nhiều tấm ván thì rất khó tạo được mặt phẳng cho bề mặt cấu kiện hoặc cả bề mặt cơng trình.

+ Ván khn tấm lớn sử dụng bền hơn: vì chúng có bề mặt là những tấm liền và được chế tạo thành hệ vững chắc ổn định. Khi tháo lắp và vận chuyển được thực hiện bởi những loại máy móc tương ứng, vì thế hạn chế được những tác động cục bộ vào từng vị trí của ván khn do khơng phải sử dụng búa, xà beng, đòn bẩy… trong tháo lắp như đối với ván khn thường nên nó khơng bị biến dạng bề mặt, sứt mẻ hoặc cong vênh mép. Chính vì vậy mà ván khn tấm lớn thường được sử dụng nhiều hơn.

+ Nâng cao được trình độ cơ giới hóa trong thi cơng xây dựng: ván khn tấm lớn có kích thước rộng và trọng lượng lớn. Nó có thể nặng từ vài tạ đến vài tấn và thường thì thi cơng trên cao nên lao động thủ cơng khơng làm được. Vì thế nó địi hỏi phải có máy móc thiết bị hỗ trợ như cần trục, máy nâng, kích … để nâng cao trình độ cơ giới hóa cơng nghệ ván khn tấm lớn cần nghiên cứu khâu chế tạo sản xuất ván khuôn cũng như đầu tư trang thiết bị;

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

+ Rút ngắn thời gian tháo lắp, ván khuôn tấm lớn có kích thước thường bằng bề mặt cấu kiện và được chế tạo chính xác, cho nên tháo lắp dễ dàng nhanh chóng theo phương tiện cơ giới, từ đó đẩy nhanh tiến độ thi cơng cơng trình;

+ Ván khn tấm lớn sẽ đạt hiệu quả kinh tế rất cao nếu khối lượng thi công nhiều.

 Nhược điểm:

+ Ván khuôn tấm lớn địi hỏi trình độ thiết kế chế tạo cao. Chúng thường được chế tạo theo hai cách:

- Chế tạo liền mảng: cách này đòi hỏi phải có các xưởng sản xuất ván khn chun dụng, có cán bộ trình độ chun mơn cao và địi hỏi những lợi vật liệu tương thích;

- Chế tạo tổ hợp: sử dụng các ván khn định hình panel chuẩn để tổ hợp thành bộ ván khuôn tấm lớn. Việc thiết kế chế tạo theo cách này ngoài những u cầu về độ phẳng chính xác cao, ván khn lại phải tạo thành hệ ổn định vững chắc do đó u cầu trình độ chun mơn cao. Như vậy cần có cơng nhân thao tác lành nghề và có địa điểm gia công thuận lợi , hoặc xưởng gia cơng;

+ Do ván khn có diện tích lớn, khơng thể tiến hành cẩu lắp khi gió to; + Phải có thiết bị phù hợp như phương tiện vận chuyển, cần cẩu, vận thăng, máy nâng, tời, kích, máy nén khí, máy bơm bê tơng… thì biện pháp thi cơng mới hiệu quả ;

+ Nếu cơng trình kiến trúc có hình dạng phức tạp thì chế tạo ván khn tấm lớn sẽ rất khó khăn, tốn kém, làm tăng giá thành sản phẩm. Vì thế trong thiết kế nhà nhiều tầng người ta địi hỏi phải tiêu chuẩn hóa mơ đun hóa rất cao, tránh những kết cấu cầu kỳ để có thể áp dụng phương pháp thi công ván khuôn tấm lớn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

+ Nếu khối lượng thi cơng ít hoặc dùng cho kết cấu và cơng trình đơn lẻ thì hiệu quả kinh tế thấp.

Ván khn tấm lớn thơng dụng có diện tích từ 15 đến 20 m2 cấu tạo từ các tấm ván mặt, sườn và gông (thường là giàn khung), các thanh gông bằng gỗ thanh, thép, hoặc ống thép để tăng độ cứng cho ván khn. Ván có chiều dày 40-50mm, làm bằng gỗ thanh hay ván gỗ, ván ép hoặc thép.

<i><b>1.2.3. Ván khuôn bay</b></i>

Ván khuôn bay được biết đến là một hệ thống ván khuôn sàn được tạo nên bởi hệ thống giá đỡ, ván sàn và hệ thống điều chỉnh cũng như là giao dịch chuyển ngang. Ván khn bay có kích thước thường là từ 20 - 30m2. Chất liệu của nó có thể bằng kim loại hoặc gỗ dán.

Hệ thống giá đỡ khung không gian của ván khuôn bay bao gồm cả thanh xà gồ và cột. Theo đó ván sàn sẽ được liên kết chặt với xà gồ cịn cột thì có thiết bị nâng hạ và bánh xe di chuyển. Hệ thống giá đỡ cũng có thể dùng cho các loại giáo ống đa năng. Cịn hệ thống điều chỉnh thì bao gồm cả kích thước ở chân giá đỡ và cả bulong để có thể điều chỉnh và nâng hạ ván khuôn sàn khi tiến hành lắp và tháo ván khuôn. Hệ thống dịch chuyển ngang cũng có thể là các thiết bị trượt hoặc là lăn tay những chiếc xe nhỏ được đặt ở dưới chân hệ thống giá đỡ nhằm để cho ván khuôn bay được dịch chuyển ra bên ngồi gian nhà đã được đổ bê tơng. Sau đó thì cần cẩu sẽ đưa ván khn lên tầng rồi tiếp tục thi công.

Đặc điểm của ván khuôn này là nhẹ, bề mặt ván khuôn rộng, thi công dễ dàng bằng cẩu lắp.

Thi công bê tông theo công nghệ này phải chia ra đổ bê tông cột, vách, tường trước sau đó mới ghép đổ bê tơng dầm sàn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

Ván khuôn bay được đánh giá là hệ thống giá cột được thiết kế để đáp ứng được việc nâng hạ ván khn sàn trên một diện tích lớn. Các nhà thầu thi cơng có thể hồn thành việc đổ sàn với tốc độ nhanh chóng hơn với tỉ lệ 1 sàn trong mỗi 3 ngày. Hiện nay trên thế giới đang áp dụng ván khuôn này thi công cho hiệu quả về kinh tế cao Thời gian thi công thường được giảm bớt 25-30%, công tác tái tổ hợp được loại bỏ hoàn toàn.

Ở Trung Quốc hiện nay, người ta đã sản xuất ra rất nhiều loại ván khuôn bay kiểu giàn mắt cáo hợp kim nhôm. Loại ván khuôn này dùng 2U165 hợp kim nhôm lắp ghép lại. Đặc biệt, mặt bằng gỗ lát ở giữa có tấm chất dẻo cốt tre, kết cấu giàn mắt cáo và các bộ phận lắp ghép khác.

Ván khn định hình được cấu tạo từ những tấm ván khn có mơ đun sẵn trong nhà máy ghép lại. Vật liệu làm ván khuôn bằng hợp kim nhôm, đặc điểm của ván khuôn này là nhẹ, dễ dàng thi công vận chuyển tháo lắp không phụ thuộc nhiều vào cơ giới. Hiện nay công nghệ ván khuôn này đang được các công ty xây dựng của Hàn Quốc ứng dụng rộng rãi trong thi công nhà cao tầng và cho hiệu quả rất cao.

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

<i>Hình 1.3. Hình ảnh ván khn nhơm của hãng SAMMOK</i>

Thi cơng bê tông theo công nghệ này chỉ cần 1 lần đổ bê tơng dầm sàn. Do tồn bộ ván khn cột, vách, dầm sàn, thang bộ được ghép đồng thời, không phải phân ra các cấu kiện đổ bê tông trước sau.

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều cơng ty nổi tiếng chuyên về sản xuất ván khuôn tấm lớn như OURINORD, ALUMA, DOKA,…Hãng OURINORD là nhà sản xuất chuyên về ván khuôn tấm lớn với hơn 50 năm kinh nghiệm phát triển, theo nghiên cứu khi sử dụng các sản phẩm ván khuôn tấm lớn của họ sẽ giảm được khoảng 15% giá thành sản phẩm, 25% về thời gian thi công. Với một năng lực sản xuất từ 2.000.000ft2/ năm tương đương với 1.000 nhà ở/ngày), hãng ALUMA trải qua hơn 4 thập kỷ kinh nghiệm và phát triển với hơn 50 quốc gia. Sản phẩm của hãng tăng độ luân chuyển lên 40% và chất lượng sản phẩm cải thiện lên con số 35%. Sản phẩm của hãng này nhẹ hơn bất kỳ sản phẩm so sánh trong ngành công nghiệp, thời gian lắp ghép nhanh, giảm chi phí lao động trực tiếp rất nhiều. Cơng ty DOKA có một thương hiệu sản xuất ván khn nổi tiếng trên thế giới, với hơn 10 năm kinh nghiệm xong họ đã làm hàng ngàn dự án nổi tiếng trên thế giới và thương hiệu của họ đã được

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

khẳng định qua các cơng trình như tòa nhà cao nhất thế giới Buri Khalifa tại Ả Rập, nhà máy điện Bauma tại Trung Quốc,….

<b>1.3. Một số loại ván khuôn đang được sử dụng trong thi công xây dựng tạiViệt Nam</b>

- Được chế tạo gia cơng cơ khí từ những khung thép định hình (thép hộp, thép u …) và căng bề mặt bằng tấm thép mỏng. Do đó điều đầu tiên cần quan tâm là vật liệu chế tạo và giá thành chế tạo ra sản phẩm này. Theo thống kê giá thành chế tạo 1m2 ván khuôn loại này từ 1,5 – 2,0 triệu/ m2 tùy chiều dày lớp tôn căng mặt và mật độ lớp xương chịu lực.

- Phương pháp thi công: do bị giới hạn về trọng lượng nặng nề nên ván khuôn thép thường được chế tạo các với diện tích nhỏ (kích thước 1500 x 300 hoặc 2000 x 400 …) nên q trình thi cơng sẽ cần nhiều nhân công để ghép những tấm nhỏ thành một diện tích lớn và địi hỏi hệ thống giàn giáo dày chắc chắn để đảm bảo khả năng chịu tải. Với những tấm có kích thước lớn địi hỏi phải có cẩu phục vụ thì cần tính thêm chi phí ca cẩu vào đơn giá.

- Vận chuyển và bảo quản: Do khối lượng nặng nề nên việc vận chuyển, bốc dỡ loại ván khuôn này thường nặng nhọc và tốn kém hơn; hơn nữa do chế tạo bằng sắt có khả năng dính bám bê tơng, vữa xây dựng rất cao nên khi lắp đặt cần phải xử lý bề mặt đồng thời những biến dạng (móp, vênh, cong …) do quá trình tháo dỡ, vận chuyển cần phải gia công xử lý lại cũng thật tốn kém.

- Mỹ quan khối đổ: Do những hạn chế về độ phẳng của bề mặt từng tấm và khi tổ hợp nhiều tấm nhỏ, khả năng bám dính bề mặt nên nhìn chung mỹ quan khối đổ khơng được đảm bảo và cần thêm nhân công sửa chữa (mài, đục, chát bù …). Mặt khác còn phát sinh thêm vật tư và nhân công trát trần … để tạo mặt phẳng trước khi matiz hoặc sơn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

- Lắp đặt & tháo dỡ: Việc lắp đặt, tháo dỡ trở lên khó khăn hơn vì bề mặt bám dính sắt và bê tơng; với hệ thống chốt khóa, nối cũng phức tạp. Với một diện tích sàn lớn thì việc sử dụng ván khuôn sắt dường như bất khả thi và không hiệu quả.

<i><b>1.3.2. Ván khuôn gỗ tự nhiên</b></i>

- Là việc ghép những thanh gỗ tự nhiên được xẻ theo chiều dày phù hợp để tạo thành mặt phẳng phục vụ việc đổ bê tơng vào khối. Theo đó địi hỏi những thanh gỗ ghép ở đây phải có kích thước đủ lớn và chất lượng gỗ phải đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật (cây gỗ to và gỗ phải đủ tuổi khai thác). Điều này gặp khó khăn trong điều kiện hiện nay việc khai thác gỗ tự nhiên đang gặp nhiều hạn chế; mặt khác những loại gỗ thỏa mãn 2 tiêu chí trên thường đắt. Theo thống kê giá thành chế tạo 1m2 ván khuôn loại này từ 100.000 – 200.000 đồng/ m2 tùy chiều dày.

- Phương pháp thi công: do được ghép từ nhiều thanh gỗ nên q trình thi cơng sẽ cần nhiều nhân cơng để ghép những tấm nhỏ thành một diện tích lớn cùng với việc phải xử lý cong vênh, tách của các thanh gỗ nguyên liệu để tạo thành mặt phẳng và khít kín sẽ mất rất nhiều cơng sức. Đồng thời với bề mặt đó phải mất thêm chi phí lớp phủ tạo bề mặt ván khuôn.

- Vận chuyển và bảo quản: Do điều kiện thời tiết nhiệt đới gió mùa, độ ẩm cao và biến thiên nhiệt độ trong ngày lớn nên ván khuôn loại này dễ bị cong vênh, tách … sẽ không đảm bảo được điều kiện bề mặt và sử dụng luân chuyển nhiều lần.

- Mỹ quan khối đổ: Do những hạn chế về độ phẳng của bề mặt từng tấm và khi tổ hợp nhiều tấm nhỏ, cộng thêm với việc kích thước, hình dạng khơng đồng đều nên nhìn chung mỹ quan khối đổ không được đảm bảo.

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

- Lắp đặt & tháo dỡ: Việc lắp đặt, tháo dỡ trở lên khó khăn hơn vì bề mặt khó tạo độ phẳng, đặc biệt là với diện tích sàn thi cơng lớn. Mặt khác do việc sử dụng biện pháp đóng đinh, neo buộc bằng giây thép … nên khi lắp dựng và tháo dỡ mất rất nhiều công sức và gặp nhiều khó khăn. Việc thi cơng ván khn loại này địi hỏi kỹ tḥt phức tạp và khó khăn hơn so với các loại ván khuôn khác.

<i><b>1.3.3. Ván khuôn gỗ công nghiệp</b></i>

- Là việc sản xuất từ nguyên liệu gỗ tự nhiên qua quá trình chế biến tạo nên những tấm có kích thước định hình và tính chất cơ lý, bề mặt được đảm bảo. Theo đó với loại nhà sản xuất có thể tạo ra những tấm gỗ kích thước lớn (2400x1200) và các tính chất cơ lý, hóa học đồng đều hơn; bề mặt phẳng hơn và được phủ lớp chống dính (lớp film cứng và bóng) tốt hơn. Đặc biệt trong giai đoạn hiện nay khi nguồn cung gỗ tự nhiên có chất lượng đang hạn chế trong khi đó đầu vào các sản phẩm này không yêu cầu nhiều về độ lớn cũng như tuổi thọ cây gỗ. Theo thống kê giá thành chế tạo 1m2 ván khuôn loại này từ 125.000 – 175.000 đồng/ m2 tùy chiều dày.

- Phương pháp thi công: do chế tạo được với kích thước lớn, độ đồng đều cao và đặc biệt tạo ra được bề mặt cũng như các cạnh phẳng nên việc thi công lắp ghép cực kỳ dễ dàng và nhanh chóng. Đồng thời với bề mặt đã được phủ lớp film cứng và bóng đảm bảo được bề mặt và khả năng chống dính bám tốt. Ngồi ra việc sử dụng được nhiều hình thức liên kết: đóng đinh, khoan bắt vít, cưa tay … nên việc tổ hợp các tấm ván khuôn này sẽ đơn giản và thao tác dễ dàng hơn.

- Vận chuyển và bảo quản: Các lớp gỗ trong một tấm được liên kết bằng lớp keo có khả năng dính bám tốt, khơng bị biến dạng trong nước nên với điều kiện độ ẩm cao, chịu nước việc bảo quản loại ván khn này khơng q khó khăn và tốn kém như các loại ván khuôn khác;

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

- Mỹ quan khối đổ: Bề mặt phẳng, lớp phủ chống dính tốt và kích thước lớn, đồng đều là những điểm nổi bật nhất ở loại ván khuôn này. Do đó khi sử dụng ván khn gỗ ép công nghiệp trong thi công xây dựng cho phép tạo ra bề mặt phẳng, đảm bảo mỹ quan.

- Lắp đặt & tháo dỡ: Việc lắp đặt, tháo dỡ trở lên dễ dàng hơn vì bề mặt có độ phẳng tốt, đặc biệt là diện tích mỗi tấm lớn, độ đồng đều cao do đó khi thi cơng diện tích sàn lớn đã tạo nên những ưu thế vượt trội. Ngoài việc thi công nhanh, việc tổ hợp xà gồ, giàn giáo đơn giản hơn đồng thời việc lắp đặt và tháo dỡ cũng thuận lợi hơn rất nhiều.

<i><b>1.3.4. Ván khuôn Composite – Nhựa tổng hợp</b></i>

Đây là loại ván khuôn sản xuất cơng nghiệp với độ chuẩn kích thước rất cao, đa dạng về kích thước, hình dạng đang được sử dụng phổ biến ở các nước phương Tây. Nhìn chung loại ván khn này có đặc điểm giống với ván khuôn gỗ công nghiệp nhưng ưu điểm vượt trội hơn do việc trọng lượng nhẹ hơn và khả năng luân chuyển tái sử dụng lâu hơn. Tuy nhiên do đặc điểm sản xuất địi hỏi đầu tư dây chuyền cơng nghệ tốn kém, chi phí nguyên liệu đầu vào lớn nên trong nước chưa có nhà máy sản xuất; việc nhập khẩu các mặt hàng này thì chi phí giá thành rất cao nên chưa được sử dụng phổ biến ở Việt Nam.

Trên đây là những thống kê, so sánh mang tính chất tương đối về những ưu nhược điểm của từng loại ván khuôn trong lĩnh vực xây dựng. Việc lựa chọn những sản phẩm này phù hợp với đặc thù với tình hình thực tế của mỗi cơng ty sẽ là bài tốn đem lại hiệu quả và khả năng cạnh tranh lớn trên thị trường.

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

<b>CHƯƠNG 2. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN VỀ SỬ DỤNG VÁNKHUÔN NHÔM TRONG XÂY DỰNG</b>

<b>2.1. Cơ sở khoa học về sử dụng ván khuôn nhôm trong xây dựng</b>

<i><b>2.1.1. Khái niệm ván khuôn, ván khuôn nhôm</b></i>

<i>* Khái niệm ván khuôn</i>

Ván khuôn là những khuôn mẫu tạm thời được gia công bằng kim loại và gỗ đã qua xử lý nhằm tạo hình thù các kết cấu cơng trình bê tơng.

Ván khn được dùng làm khn tạo hình dáng, kích thước kết cấu, bảo vệ hỗn hợp bê tông khi đổ và đầm không bị rơi vãi hoặc mất nước xi măng và bảo vệ kết cấu bê tơng trong q trình đơng cứng.

Ván khn có chức năng quan trọng đó là tạo hình và quyết định chất lượng bề mặt cho kết cấu của bê tơng. Vì là cơng trình tạm thời phục vụ cho cơng trình bê tơng nên khi vữa bê tông đã cứng thì cơng trình tạm thời của ván khuôn được tháo ra.

Tại các cơng trình xây dựng cao tầng thì ván khn là một thiết bị không thể thiếu. Và để đảm bảo an tồn trong xây dựng và thi cơng thì ván khuôn phải đảm bảo được rất nhiều tiêu chuẩn nhất định.

<i>* Khái niệm ván khuôn nhôm</i>

Ván khuôn nhôm (tiếng Anh Aluminum formwork) là một dạng ván khuôn mô đun đúc sẵn (modular formwork). Được sản xuất từ ngun liệu chính là hợp kim nhơm. Có cường độ cao, đặc tính bền nhẹ, khơng gây dính bê tơng. Chức năng chính của nó là tạo nên khung cơng trình bằng cách liên kết các tấm ván khuôn lại với nhau. Hệ thống nhôm ván khuôn hiện nay được sử dụng rộng rãi trong xây dựng, đặc biệt với cơng trình nhà cao tầng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

<i><b>2.1.2. Đặc điểm công nghệ – kỹ thuật ván khuôn nhôm trong xây dựng</b></i>

<i>(1) Vật liệu làm ván khuôn nhôm -Hợp kim nhôm đúc</i>

Vật liệu làm ván khuôn nhôm được sản xuất từ hợp kim nhôm. Các hợp nhôm kim được dùng trong chế tạo ván khn có 2 dòng phổ biến là AA6061 và AA 6063. Do có khả năng đùn cao và tính linh hoạt. Trong đó hợp kim 6061 được đánh giá cao khi được sử dụng cho ván khuôn nhôm bởi độ bền cao, chống ăn mòn và có tính hàn tốt. Bên cạnh đó người ta còn phân loại 6061 ra thành nhiều nhóm nhỏ dựa trên đặc tính và chế độ nhiệt luyện. Ván khn nhơm đang phổ biến tại Việt Nam chủ yếu được sản xuất từ loại hợp kim này.

Hợp kim nhôm tuân thủ theo tiêu chuẩn của Quốc tế AA6061-T6; 6061T6 có các chỉ tiêu hóa học như sau:

<i>Bảng 2.1. chỉ tiêu hóa học của ván khuôn nhôm theo tiêu chuẩn AA6061-T6</i>

Độ bền cao, có tính gia cơng cao, tính hàn tốt, khả năng định hình tốt. Dùng cho linh kiện tự động hố và cơ khí, khuôn gia công thực phẩm, khuôn gia công chế tạo, 6061 là loại nhôm tấm hợp kim được dùng phổ biến và rộng rãi nhất.

Khối lượng riêng nhỏ (~2,7g/cm³) nên nhôm và hợp kim nhôm chỉ nặng bằng 1/3 thép, đó là tính chất đặc biệt được chú trọng khi nghiên cứu đưa vào ứng dụng làm ván khuôn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

Tính chống ăn mịn nhất định trong khí qủn nhờ ln ln có lớp màng ơxyt (Al2O3), xít chặt bám chắc vào bề mặt. Đây là ưu điểm vượt trội đánh giá độ bền của hợp kim nhôm trong điền kiện tự nhiên, nhờ đó nhơm và các hợp kim nhơm có thể dùng trong xây dựng, trang trí nội thất mà khơng cần bảo vệ.

Tính dẻo: Rất dẻo, nên rất thuận lợi cho việc kéo thành dây, tấm, lá, băng, màng, khuôn, ép chảy thành các thanh có biên dạng đặc biệt (dùng cho khung cửa, các loại tản nhiệt...rất thuận tiện khi sản xuất).

Nhiệt độ nóng chảy: Tương đối thấp nên thuận tiện cho việc nấu chảy khi đúc, nhưng cũng làm nhôm và hợp kim nhôm không sử dụng được ở nhiệt độ cao hơn 300-400 độ C.

Khả năng chống dính của vật liệu nhơm tốt hơn các vật liệu khác cùng làm ván khuôn bê tông.

<i><b>2.1.3. Cấu tạo các bộ phận làm ván khuôn</b></i>

<b><small>1. Cấu tạo tấm điểnhình</small></b> <small>Vậtliệu:ALUMINUM EXTRUSION : A6061 </small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

<b><small>13. Thanh nối14. Thanh nối dài</small></b>

<b><small>15. Thanh nối góc trong16. Thanh nối góc ngồi</small></b>

* Một số các thiết bị khác

<b><small>Chốt liên kết ngắnChốt liên kết dàiTi liên kết và đai ốc</small></b>

<i>Hình 2.1. Cấu tạo các bộ phận làm ván khuôn</i>

<i><b>2.1.4. Phân loại ván khuôn nhôm</b></i>

Phân loại theo công nghệ thi cơng chia làm 3 nhóm chính sau:  Nhóm khn đúc có thiết kế chun biệt:

Nhóm này được sử dụng một lần duy nhất hay một vài lần ít ỏi, rồi hoặc khơng được tháo dỡ (nằm lại cơng trình nhưng với mục đích sử dụng khác), hoặc là được tháo dỡ ra và bỏ đi do làm từ các vật liệu có độ bền thấp hay do cấu kiên, kết cấu, cơng trình bê tơng mà nó đúc có dạng đặc thù riêng biệt ít có cái tương tự. Loại ván khuôn này hệ số tái sử dụng thấp.

 Nhóm khn đúc định hình:

+ Hệ khn luân lưu: Loại khuôn sử dụng nhiều lần theo chu trình sử dụng và lắp đặt khn và vận chủn khuôn vào sau: chế tạo khuôn (1 lần) rồi lại quay

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

vịng về vận chủn khn (đến nơi tháo dỡ khuôn và khuôn đúc bê tông mới), lắp đặt lại và sử dụng nhiều lần.

+ Hệ khuôn di động: Loại khuôn này cũng sử dụng nhiều lần theo chu trình khép kín nhưng khác với chu trình trên: khn di động được chế tạo 1 lần di chuyển mà (sử dụng, lắp đặt một lần và vận chủn đến cơng trình đến khi xong thì rồi tái sử dụng) nhiều lần theo chu trình mà khơng tháo lắp tháo dỡ ra một lần duy nhất.

Ván khuôn trượt và ván khuôn leo là hai kiểu ván khuôn di động đứng. Ván khuôn trượt di động liên tục. Ván khuôn leo di đông thành từng đợt rời rạc hơn. Ván khn di động đứng chính là các loại khn thuộc nhóm ván khn tạo hình (Ván khn thành đứng).

Các kiểu ván khn di động ngang có thể kể tới cốp pha kết cấu vòm của đường tuynel (đường hầm) di động trên hệ xe gòng đường sắt, ván khuôn đúc hẫng cân bằng của cầu bê tông cốt thép – dây văng hay dây võng, ván khuôn bay (Flying formwork) chế tạo kết cấu sàn nhà cao tầng. Ván khn di động ngang chính là các loại khn thuộc nhóm ván khn chịu lực (ván khn đáy nằm).

 Nhóm khn đúc linh hoạt:

Ngược lại với các khuôn đúc cứng nhắc mô tả ở trên, khuôn đúc linh hoạt là một hệ thống ván khuôn sử dụng các màng cao su hay tấm vải bạt cường độ cao và trọng lượng nhẹ làm mặt ván khuôn (fabric formwork), mềm mại và linh hoạt trong tạo hình, để tận dụng đặc tính lưu động của bê tơng cho việc tạo hình kiến trúc một cách thật giống tự nhiên.

<i>(2) Phân loại theo công năng khuôn đúc và dạng kết cấu bê tông thànhphẩm:</i>

– Nhóm ván khn đáy nằm được gọi là ván khn chịu lực là vì trong 2 chức năng chính của ván khuôn là chịu lực thay cho bê tông và tạo hình cho bê

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

tơng thì đối với nhóm khn này chức năng chịu lực thay cho bê tơng của nó là chức năng chủ yếu.

Bao gồm:

+ Hệ khuôn sàn không dầm bê tông cốt thép (ván khuôn chịu lực). Công tác ván khuôn, giàn giáo, sàn cơng tác 3

+ Hệ khn vịm và vỏ bê tơng cốt thép (ván khn chịu lực)

- Nhóm ván khn thành đứng được gọi là ván khn tạo hình là vì trong 2 chức năng chính của ván khn là chịu lực thay cho bê tơng và tạo hình cho bê tơng thì đối với nhóm khn này chức năng tạo hình cho bê tơng của nó là chức năng chủ yếu.

– Bao gồm:

+Hệ khn móng bê tơng và bê tơng cốt thép (ván khn tạo hình) +Hệ khn tường bê tơng cốt thép (ván khn tạo hình).

+Hệ khn cột bê tơng cốt thép (ván khn tạo hình)

+Hệ khn kết cấu bê tơng cốt thép đúc sẵn (ván khn tạo hình). +Hê khn kết cấu bê tơng khối lớn (thuộc nhóm khuôn thành đứng).

<b>2.2. Cơ sở pháp lý về sử dụng ván khuôn nhôm trong thi công xây dựng</b>

Trong xây dựng nhà nhiều tầng bằng kết cấu bê tông cốt thép tại chỗ có 3 dây chuyền chính quyết định đến tiến độ, chất lượng, an toàn và hiệu quả kinh tế là: Dây chuyền thi công cốt thép, thi công ván khuôn và thi công bê tông. Trong đó dây chuyền thi cơng ván khn đóng vai trị quan trọng bởi nó đẩy nhanh tiến độ thi cơng làm giảm giá thành cơng trình và tạo ra chất lượng sản phẩm cao, đồng thời nó thể hiện trình độ xây lắp của nhà thầu.

<i>a. Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

Bộ tiêu chuẩn châu Âu Eurocodes (EC) hiện tại gồm 10 phần khác nhau: từ Eurocode 0 đến Eurocode 9.

-EC 0 (EN 1990): cơ bản về phân tích kết cấu -EC 1 (EN 1991): Tải trọng lên kết cấu

-EC 2 (EN 1992): Thiết kế kết cấu Bêtông cốt thép (BTCT) -EC 3 (EN 1993): Thiết kế kết cấu thép

-EC 4 (EN 1994): Thiết kế kết cấu hỗn hợp bêtông-thép -EC 5 (EN 1995): Thiết kế kết cấu gỗ

-EC 6 (EN 1996): Thiết kế kết cấu gạch đá -EC 7 (EN 1997): Thiết kế nền móng -EC 8 (EN 1998): Thiết kế chống động đất -EC 9 (EN 1999): Thiết kế kết cấu nhôm

Trong mỗi Eurocode, ngồi những phần chung thì trong một số trường hợp, Eurocode cho phép mỗi quốc gia lựa chọn cho mình một số hệ số riêng tùy theo hồn cảnh, mơi trườnghay gặp tại quốc gia đó (ví dụ: bề dày lớp bêtơng bảo bệ; gia tốc tính tốn tiêu chuẩn tải trọngđộng đất; …). Những hệ số này được ghi trong “Phụ lục quốc gia” của từng nước.

Trong bộ tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode đáng chú ý là phần EC 9 (EN 1999)- thiết kế kết cấu nhôm: trong phần này đã nêu rõ các vấn đề về cách tính tốn thiết kế các kết cấu nhơm.

Quy phạm Anh Quốc BS 8110 là tài liệu có tên đầy đủ bằng tiếng Anh là "Structural Use of Concrete". Quy phạm này được biên soạn bởi Ủy ban kỹ thuật (Technical Committee) thuộc Viện tiêu chuẩn Anh (British Standard Institution).

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

Viện tiêu chuẩn Anh (BSI) là một cơ quan độc lập chuyên nghiên cứu, soạn thảo và ban hành các tiêu chuẩn, quy phạm Anh Quốc. Viện tieu chuẩn Anh là thành viên của Vương quốc Anh trong tổ chức quốc tế về tiêu chuẩn hóa (International Organization for Standardization).

Việc soạn thảo các tiêu chuẩn quy phạm xây dựng Anh quốc do Ủy ban tiêu chuẩn kết cấu nhà và công trình (Civil Engineering and Building Structures Standards Committee - CBS) giao cho Ủy ban kỹ thuật (Technical Committee CSB/39) với sự tham gia của các đơn vị như: Hiệp hội các kỹ sư tư vấn (Association of Consulting Engineers), Các nhà công nghiệp cốt liệu Anh (British Aggegate Construction Materials Industries), Hiệp hội bê tông và xi măng (Cement and Concrete Association), Hiệp hội các nhà chế tạo cốt thép Anh (British Reinforcement Manufactures' Association), Viện các kỹ sư kết cấu (Institution of Structural Engineers),...

Trong chương 6 – Bê tơng, vật liệu: Điều kiện kỹ tḥt thi cơng có quy định về thiết kế và thi công ván khuôn. Trong mục này tiêu chuẩn quy định rõ thiết kế và thi cơng ván khn phải tính đến mức độ an toàn và yêu cầu hoàn thiện bề mặt:

+ Ván khn cần phải đủ cứng và kín nhằm tránh mất nước xi măng hoặc vữa bê tông tươi. Cần phải tính đến khả năng bổ nhiệm một điều phối viên về công tác ván khuôn với những trách nhiệm được mô tả trong BS 6957.

+ Ván khuôn và các gối đỡ phải duy trì được vị trí chính xác của chúng và hình dáng của ván khn phải đảm bảo hình dáng kết cấu bê tơng sau khi đã tính đến các giới hạn sai số cho phép về kích thước.

+ Ván khn phải được thiết kế để chịu được tổ hợp nguy hiểm nhất của trọng lượng bê tông, áp lực bê tông, các tải trọng thi cơng và gió cùng với các tác dụng động có khả năng xảy ra do quá trình đổ và đầm bê tông gây ra.

</div>